DISPERSIONES DE NANOUREA.

Dispersión de nanourea A) que contiene partículas de nanourea reticuladas transversalmente a) y al menos un medio de dispersión B) que presenta al menos un grupo reactivo con grupos isocianato,

ascendiendo la proporción de agua referida a la dispersión A) al 0 al 5 % en peso y obteniéndose las partículas de nanourea a) mediante reacción de poliisocianatos hidrofilizados i) en un medio acuoso con formación de una dispersión acuosa de nanourea A'')

La invención se refiere a dispersiones de nanoureas presentes en medios de dispersión, a un procedimiento para su preparación y a su uso.

La preparación de dispersiones acuosas que contienen partículas de poliurea a escala nanométrica reticuladas transversalmente se describe en el documento WO-A 2005/063873. A este respecto, isocianatos hidrófilos se añaden al agua en presencia de un catalizador, por lo que tiene lugar una reticulación transversal dentro de las partículas dispersadas mediante los enlaces urea. Estas partículas se usan allí como aditivos para adhesivos de contacto a base de dispersiones de policloropreno.

Para la aplicación en sistemas no acuosos o incompatibles con el agua, las dispersiones de nanourea no son adecuadas debido a su contenido de aguas del 50 al 80 % en peso. Procedimientos de secado habituales como, por ejemplo, la separación directa por destilación del agua, conducen a un sólido insoluble que ya no puede mezclarse homogéneamente en un medio de dispersión y, por tanto, ya no puede incorporarse de manera estable. Como existen muchas aplicaciones como, por ejemplo, agentes de recubrimiento o adhesivos a base de disolventes orgánicos y los sistemas son no compatibles con el agua, sería deseable proporcionar dispersiones de nanourea no acuosas.

Por tanto, el objetivo de la presente invención consistió en proporcionar dispersiones de nanourea, así como un procedimiento para su preparación.

Se ha encontrado ahora que las dispersiones acuosas que contienen partículas de nanourea reticuladas transversalmente se redispersan en otro medio de dispersión y la mezcla puede liberarse del agua. A este respecto se forman novedosas dispersiones de nanoureas.

Por tanto, es objeto de la presente invención una dispersión de nanourea A) que contiene partículas de nanourea reticuladas transversalmente a) y al menos un medio de dispersión B) que presenta al menos uno, preferiblemente dos grupos reactivos con grupos isocianato, ascendiendo la proporción de agua referida a la dispersión A) al 0 al 5 % en peso.

Como dispersiones en el sentido de la presente invención se designan mezclas de sustancias que están constituidas por partículas finamente distribuidas en un medio de dispersión B). Estas mezclas destacan porque no tiene lugar ninguna separación de fases, sino que las partículas están establemente distribuidas en el medio de dispersión a temperatura ambiente. Las partículas están constituidas a este respecto por sólidos; el medio de dispersión puede ser líquido o sólido a temperatura ambiente.

Los diámetros medios de partícula de las partículas de nanourea dispersadas a) (determinado, por ejemplo, por mediciones de ECL, medición a 23 ºC, instrumento de medición: Malvern Zetasizer 1000, Malvem Inst. Limited) presentan tamaños de 5 a 3000 nm, preferiblemente de 10 a 1500 nm y con especial preferencia de 30 a 300 nm.

El contenido de agua de la dispersión A) según la invención (determinado según el método de Karl-Fischer) asciende al 0 % en peso al 5 % en peso, preferiblemente al 0,002 al 2 % en peso, con especial preferencia al 0,01 al 1 % en peso y de manera muy especialmente preferida al 0,01 al 0,2 % en peso.

El contenido de partículas de nanourea a) en la dispersión A) según la invención se encuentra entre el 0,1 y el 50 % en peso, preferiblemente el 1 y el 25 % en peso.

Las partículas de nanourea a) contenidas en la dispersión de nanourea A) según la invención se obtienen mediante reacción de poliisocianatos hidrofilizados i) en un medio acuoso con formación de una dispersión de nanourea acuosa A'). A este respecto, las partículas están intraparticularmente reticuladas transversalmente, esencialmente mediante enlaces urea. Las partículas sin reticular o previamente reticuladas se forman mediante dispersión de los poliisocianatos hidrofilizados i) en agua. A continuación, una parte de los grupos isocianato presentes se degradan mediante una reacción isocianato-agua en amina primaria o secundaria. Mediante reacción con otros grupos isocianato, estos grupos amino forman luego grupos urea y de esta manera se reticulan a partículas de nanourea que están presentes en la dispersión acuosa A'). A este respecto, una parte de los grupos isocianato también puede hacerse reaccionar antes o durante la reacción con agua o con otras especies reactivas con isocianatos como, por ejemplo, aminas primarias o secundarias y/o alcoholes.

Como poliisocianatos hidrofilizados i) pueden usarse en sí todos los compuestos que contengan grupos NCO conocidos para el experto que están hidrofilizados no iónicamente o posiblemente iónicamente. Si se usan mezclas de distintos poliisocianatos i) se prefiere que al menos un poliisocianato presente una unidad estructural no iónicamente hidrofilizante. Se usan con especial preferencia exclusivamente poliisocianatos i) con grupos no iónicamente hidrofilizantes.

Por compuestos iónicamente o posiblemente iónicamente hidrofilizantes se entiende todos los compuestos que presentan al menos un grupo reactivo con isocianatos, así como al menos una funcionalidad como, por ejemplo, COOY, -SO3Y, -PO(OY)2 (Y, por ejemplo = H, NH4+, catión metálico), -NR2, -NR3+ (R = H, alquilo, arilo) que en la interacción con medios acuosos entra en un equilibrio de disociación dependiente del valor de pH y de esta manera puede dotarse de carga negativa, positiva o neutra. Grupos reactivos con isocianatos preferidos son grupos hidroxilo o amino.

Compuestos iónicamente o posiblemente iónicamente hidrofilizantes adecuados son, por ejemplo, ácidos mono y dihidroxicarboxílicos, ácidos mono y diaminocarboxílicos, ácidos mono y dihidroxisulfónicos, ácidos mono y diaminosulfónicos, así como ácidos mono y dihidroxifosfónicos o ácidos mono y diaminofosfónicos y sus sales como ácido dimetilolpropiónico, ácido dimetilolbutírico, ácido hidroxipiválico, N-(2-aminoetil)-β-alanina, ácido 2-(2amino-etilamino)-etanosulfónico, ácido etilendiamino-propil-sulfónico o etilendiamino-butilsulfónico, ácido 1,2-o 1,3propilendiamino-β-etilsulfónico, ácido málico, ácido cítrico, ácido glicólico, ácido láctico, glicina, alanina, taurina, lisina, ácido 3,5-diaminobenzoico, un producto de adición de IPDI y ácido acrílico (documento EP-A 0 916 647, ejemplo 1) y sus sales alcalinas y/o de amonio; el aducto de bisulfito de sodio a but-2-eno-1,4-diol, poliétersulfonato, el aducto propoxilado de 2-butenodiol y NaHSO3, por ejemplo, descrito en el documento DE-A 2 446 440 (página 59, fórmula I-III), así como compuestos que contienen unidades estructurales, por ejemplo, a base de amina que pueden convertirse en grupos catiónicos como N-metildietanolamina como componentes estructurales hidrófilos. Además, como compuesto puede usarse ácido ciclohexilaminopropanosulfónico (CAPS) como, por ejemplo, en el documento WO-A 01/88006.

Compuestos iónicos o potencialmente iónicos preferidos son aquellos que disponen de grupos carboxi o carboxilato y/o sulfonato y/o grupos amonio. Los compuestos iónicos especialmente preferidos son aquellos que contienen grupos carboxilo y/o sulfonato como grupos iónicos o potencialmente iónicos como las sales de N-(2-aminoetil)-βalanina, del ácido 2-(2-amino-etilamino)etanosulfónico o del producto de adicción de IPDI y ácido acrílico (documento EP-A 0 916 647, ejemplo 1), así como del ácido dimetilolpropiónico.

Compuestos no iónicamente hidrofilizantes adecuados son, por ejemplo, éteres polioxialquilénicos que contienen al menos un grupo hidroxi o amino. Estos poliéteres contienen una proporción del 30 % en peso al 100 % en peso de unidades estructurales que derivan de óxido de etileno.

Componentes estructurales hidrófilos para la incorporación de cadenas que presentan unidades de óxido de etileno hidrófilas en posición terminal son preferiblemente compuestos de fórmula (I)

H-Y'-X-Y-R (I)

en la que

1. Dispersión de nanourea A) que contiene partículas de nanourea reticuladas transversalmente a) y al menos un medio de dispersión B) que presenta al menos un grupo reactivo con grupos isocianato, ascendiendo la proporción de agua referida a la dispersión A) al 0 al 5 % en peso y obteniéndose las partículas de nanourea a) mediante reacción de poliisocianatos hidrofilizados i) en un medio acuoso con formación de una dispersión acuosa de nanourea A').

2. Dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1, caracterizada porque al menos un poliisocianato de los poliisocianatos hidrofilizados i) presenta una unidad estructural no iónicamente hidrofilizante.

3. Dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1, caracterizada porque los poliisocianatos hidrofilizados i) son poliisocianatos no iónicamente hidrofilizados i) que en la media estadística presentan de 5 a 70 grupos oxietileno por molécula.

4. Dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1, caracterizada porque el medio de dispersión B) se selecciona del grupo de la diaminas, poliaminas, dioles, polioles o compuestos que contienen tanto grupos alcohol y grupos amino primarios o secundarios como grupos reactivos con grupos isocianato.

5. Dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1, caracterizada porque el medio de dispersión B) es un polioléster, poliolcarbonato o polioléter.

6. Procedimiento para la preparación de la dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1, caracterizado porque en una primera etapa se mezcla una dispersión acuosa de nanourea A') que contiene partículas de nanourea reticuladas transversalmente a) con al menos un medio de dispersión B) que presenta al menos un grupo reactivo con grupos isocianato y a continuación, en una segunda etapa, el agua se elimina simultáneamente al proceso de mezcla o a continuación de la mezcla completa.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el agua se elimina por destilación con reducción de presión y/o elevación de temperatura.

8. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque durante la eliminación del agua la mezcla se mezcla aún más.

9. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el medio de dispersión B) se dispone en un aparato de agitación y la dispersión acuosa de nanourea A') se añade gota a gota con agitación intensa, ascendiendo el tiempo de dosificación a entre un minuto y 10 horas, y a continuación se agita entre una hora y 10 horas, luego se elimina el agua mediante destilación de la dispersión y la dispersión se seca con reducción de presión.

10. Uso de la dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1 para la preparación de aditivos, aglutinantes o coadyuvantes o aditivos.

11. Aditivos, aglutinantes o coadyuvantes o aditivos que contienen la dispersión de nanourea A) según la reivindicación 1.